بررسی آزمایشگاهی تاثیر روش تخلیه و فشار زیست گاز تولیدی بر فرایند هضم بی‌هوازی

فرایند هضم بی‌هوازی با تولید زیست گاز همراه است بنابراین فشار پارامتر مهم موثر بر فرایند خواهد بود. چگونگی تخلیه زیست گاز تولیدی روی نوع سامانه و نیز فشار عملیاتی تاثیرگذار است که هر دو بر فرایند هضم بی‌هوازی کیفیت و کمیت زیست گاز تولیدی اثر دارند. در این پژوهش تاثیر چگونگی تخلیه زیست گاز در مجموعه دستگاهی هضم بی‌هوازی مقیاس آزمایشگاهی روی فرایند تولید زیست گاز با رویکرد صنعتی به سه روش مورد بررسی قرارگرفت. در هر سه روش‌ پس از تزریق خوراک درون هاضم سامانه تحت خلاء نسبی حدود barg 0.1- به ازاء واحد ‌جرم خوراک قرارگرفت. روش‌ اول سامانه بسته روش دوم و سوم نسبت به خروج زیست گاز به ترتیب نیمه پیوسته و پیوسته لحاظ شد. سایر شرایط عملیاتی مانند دمای اختلاط، نوع و میزان خوراک برای هر سه روش‌ یکسان بود. برای خوراک و فراورده  هضم شده ترکیب نسبی رطوبت بخش خشک بخش آلی و خاکستر اندازه‌گیری و آنالیز عنصری  انجام شد. آنالیز زیست گاز تولیدی نیز برای اندازه‌گیری ترکیب نسبی متوسط زیست گاز انجام شد.  نتیجه های به دست آمده از آنالیز فراورده ها و اندازه‌‌گیری‌ها نشان می‌دهد که حجم بیوگاز تولیدی روش‌ سوم نسبت به روش‌های دوم و اول به ترتیب 9.64 % و 15.53 % افزایش داشته ‌است. این ارقام در مورد افزایش سهم حجم متان از کل زیست گاز تولیدی به ترتیب 2120.22 % و 21.31 %  اندازه‌گیری شد. مرحله های چهارگانه هضم بی‌هوازی در روش پیوسته در تعادل با یکدیگر به طور یکنواخت انجام می‌شود. خروج تدریجی زیستگاز تولیدی و فشار پایین سامانه شرایط فرایند را برای فعالیت های میکرو ارگانیسم‌ها بویژه متانزاها یکنواخت و مستعد می‌نماید. بنابراین روش تخلیه تدریجی و فشار پایین زیست گاز تولیدی ناشی از عدم انباشتگی آن درون مخزن هضم سامانه پیوسته  در خلال فرایند هضم بی‌هوازی بهترین نتیجه را از نظر حجم زیستگاز و متان تولیدی دارد.

laboratory investigation of the discharge method and production biogas pressure effect on anaerobic digestion process.

the anaerobic digestion process is associated with biogas production, so pressure will be an important parameter affecting process. how the produced biogas discharge will be affected on system type as well as operating pressure, both of which affect the anaerobic digestion process, quality and quantity of produced biogas. in this research, effect of how produced biogas discharge by the laboratory scale anaerobic digestion system on the biogas production process with an industrial approach has been investigated in three methods.  in all methods, after injecting feed into the digester, system was subjected to a relative vacuum about   -0.1 barg per feed mass unit. first method system was batch, for second and third methods with respect biogas output were considered semi batch and continues, respectively. other operating conditions such as temperature, mixing, type and amount of feed were same for all three methods.  for feed and digested, moisture, dry and organic matter and ash were measured and elements analysis were done. production biogas analysis was also performed to measure the average relative composition of biogas.the results of products analysis and measurements show that volume of produced biogas in the third method compared to the second and first methods increased by 9.64% and 15.53%, respectively. these characters were shown increasing of methane volume share in compare of total biogas production 2120.22% and 21.31%, respectively. the four steps in the anaerobic digestion process are performed continuously in balance with each other uniformly. the gradual release of biogas produced and low pressure of system make the process conditions uniform and susceptible to the activities of microorganisms, especially methanogenic. therefore, the gradual discharge method of produced biogas and its low pressure due to  lack of accumulation in the digestion tank during anaerobic digestion process has best results in terms of produced biogas and  methane  volume.